1 1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室, 上海200050
2 2.中国科学院大学 材料科学与光电研究中心, 北京 100049
为了解决常规干燥(控温控湿)过程中坯体出现水分梯度问题, 利用微波干燥法来干燥湿坯。通过对比常规干燥(温度: 40 ℃; 湿度: 60%)和微波干燥的方式, 研究了湿坯的重量损失、线性收缩、表面温度和水分分布。与常规干燥相比, 采用微波干燥(功率250 W)时, 干燥结束时间和停止收缩时间分别缩短至1/6.8和1/6。在微波干燥过程中, 样品表面温度随时间延长先升高后降低, 与体内水分密切相关。而在常规干燥过程中, 温度保持恒定在40 ℃。采用低场核磁共振（NMR）成像技术表征湿坯内部的水分分布情况发现: 在微波干燥过程中, 水分分布更均匀, 表明微波干燥时湿坯的干燥应力更低。在1550 ℃下烧结6 h后, 微波干燥制备得到的氧化铝陶瓷具有更高的抗弯强度, 且标准差更小。
微波干燥 低场核磁共振成像 水分分布 氧化铝 凝胶 microwave drying low-field nuclear-magnetic-resonance imaging moisture distribution alumina coagulation
1 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室, 上海 200050
2 中国科学院大学材料科学与光电研究中心, 北京 100049
高密度素坯是制备高性能陶瓷的基础, 采用再流动结合压滤的方法制备高密度氧化铝素坯, 研究了再流动结合压滤对素坯性能的影响。结果表明: 脱水收缩1 d的再流动浆料具有更好的可压缩性, 随着脱水收缩时间的延长, 浆料的可压缩性降低; 再流动结合压滤对高固含量浆料的物理力学性能提升效果更明显, 与56.0%(体积分数)固含量的浆料直接压滤制备的素坯相比, 通过再流动结合压滤制备的素坯相对密度从64.5%提高至65.7%, 累积气孔率从0.149 mL/g降低至0.140 mL/g, 素坯在1 550 ℃下烧结2 h的烧结收缩率从13.2%降低至12.6%, 在1 500 ℃下烧结6 h制备的陶瓷抗弯强度从483 MPa提高至545 MPa。以上结果对大尺寸陶瓷部件制备具有重要意义。
自发凝固成型 压滤 氧化铝 高固含量 高密度 低收缩率 spontaneous coagulation casting filtrating alumina high solid content high-density low shrinkage ratio
1 中国科学院 上海光学精密机械研究所 强激光材料重点实验室，上海 201800
2 上海大学 上海 200444
3 中国科学院 上海硅酸盐研究所，上海 200050
在高超音速飞行下，飞行器的中波红外窗口面临着气动加热导致的高温透过率下降和高温辐射增强的挑战，在高马赫应用中，选择窗口材料时必须对材料的高温透过率与高温热辐射这两个性能进行考察。本文采用傅里叶红外光谱仪测试了蓝宝石单晶、钇铝石榴石单晶、镁铝尖晶石陶瓷、氟化镁陶瓷和氧化钇陶瓷5 种常见中波红外窗口材料在50 ℃～400 ℃的高温透过性能和高温辐射性能。考察了这几种窗口材料的高温透过率下降趋势和高温辐射增强。结果表明，相对于其他3 种材料，氟化镁和氧化钇材料在3～5 μm 应用波段的高温透过率下降很小，同样高温辐射也较小。此外，氧化钇表现出非常优异的超低红外辐射性能，是一种非常有应用前景的中波红外窗口材料。
高超音速 中波红外 窗口材料 傅里叶变换 红外光谱 发射率 hypersonic mid-wave infrared window material FTIR infrared spectrum radiance
1 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南洛阳471009
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海201800
针对未来高超音速飞行器的发展趋势，阐述了红外窗口材料所面临的技术挑战。从高温透过范围、红外辐射系数、高温力学性能以及抗热冲击等角度分析比较了几种常见的中波红外材料，基于此认为Y2O3陶瓷是未来高超音速中波红外窗口/整流罩的最佳候选材料，该材料能够适应多色、多模复合，超视距、宽视角，以及隐身化和抗电磁干扰等需求。
材料 红外窗口 透明陶瓷 辐射系数 氧化钇 激光与光电子学进展
2014, 51(9): 091601
